日本語吹き替え
山寺宏一（映像ソフト版 PART1 - PART3）
三ツ矢雄二（テレビ朝日版 PART1 - PART3 / 日本テレビ版 PART3）
概要
『バック・トゥ・ザ・フューチャー』シリーズの主人公。ロックとペプシが好きな高校生。誕生日は1968年6月12日で、本編の現在（1985年10月26日〜27日）時点で17歳。
名前について
「マーティ」は愛称で、フルネームは「マーティン・シェイマス・マクフライ」（Martin Seamus McFly）。ミドルネームはPART3（1885年）に登場する高祖父（祖父の祖父）シェイマスに因んだものである。また、ファーストネームはシェイマスの兄弟マーティンと同名である（シェイマスとマーティンのどちらが兄なのかは作中の会話では不明）。
人物像
明るくお調子者な性格である反面、家族や友達、そして恋人を想う優しさも持ち合わせている等、基本的に1980年代の若者らしい好青年と言える。
ギター演奏が得意で、ミュージシャンを目指している。
また、当時のアーケード射撃ゲーム『ワイルドガンマン』をやり込んでおり、
実際の射撃についても相応の腕前を持っている。
咄嗟の機転も利く方で、ピンチを奇策やアドリブで切り抜けたことも一度や二度ではない。
一方で致命的なまでの負けず嫌いで、他人に馬鹿にされるのを激しく嫌う。
特に「腰抜け（ChikinやCoward、Yellow）」と罵られると頭に血が上って冷静な判断が出来なくなり、PART2以降はこれが原因で後先考えない行動に出てはトラブルに巻き込まれる事もしばしばである。
元々の歴史ではこの欠点が大きく災いし、事故を起こしギターが弾けなくなってしまう程の後遺症が遺る大けがをしたり、妻子持ちの大人になった後も違法と分かっていながら悪友に挑発されて悪事に手を染めた結果、会社をクビになったりと散々な事になってしまっている。
しかし、時を超える冒険を通じて成長してゆき、特にPART3では先祖であるシェイマスからマーティによく似た兄がつまらない挑発に乗って無謀な行動を繰り返した末に死んだ事実を教えられた上で「将来を考えろ」と諭され、ドクからも自らの性格がトラブルに巻き込まれる要因になっている事実について釘を刺された結果、最終的に忍耐を身に着け自身の未来を変えていく事になる。
口癖は「ヘヴィだ（This is heavy….）」と「完璧だ（Perfect.）」で、何か困ったことがある度に口にする。
作中の活躍
PART1
科学者である親友のエメット・ブラウン博士（通称：ドク）を手伝ってタイムマシン「デロリアン」の実験を成功させる。しかしその後、タイムマシンの燃料であるプルトニウムを調達するためにドクが騙したリビアの過激派の襲撃に遭い、ドクは機関銃の凶弾に倒れてしまう。同じく命を狙われたマーティはとっさにデロリアンに乗り込み、シフトチェンジの際に誤って次元転移装置のスイッチを入れてしまったことに気付かないまま時速88マイルまで加速したため、30年前（1955年11月5日）に時間遡行してしまう。
予期せぬタイムスリップだったためデロリアンは予備の燃料（プルトニウム）を積んでおらず、次元転移装置を作動させられず現代に戻る手段を失ったマーティは、さらに意図せず父ジョージと母ロレインの出会いを邪魔していたため、自分の存在が消滅しそうな事態に陥ってしまう。
PART2
1955年から1985年に帰還したマーティの目の前に、突然ドクが改造したデロリアンで現れる。未来においてマーティの息子がトラブルを起こすことが判明したという。それを回避するため、マーティとドクは彼のガールフレンドのジェニファー共々30年後（＝2015年10月21日）の未来にタイムトラベルする。
PART3
前作のラストシーンで、タイムマシンのデロリアンが飛行中落雷に打たれ、ドクは1885年に飛ばされてしまった。ドクを救う為、マーティは1955年のドクの協力の下、修理したデロリアンで、1885年9月2日午前8時00分へとタイムトラベルする。
なんで高校生なのに車の運転ができるのか？
日本では18歳になれば普通自動車免許が取れる為、一応高校生でもその年齢に達してれば法律上問題ない…が、マーティは17歳なのである。
これはアメリカではほとんどの州で16歳から普通自動車免許が取得できる背景がある。州によっては条件付きで14歳から自動車を運転できるとのこと。
演者
マーティを演じたマイケル・J・フォックスは、PART1製作当初の時点で既に主演候補として挙げられていたが、当時のマイケルはレギュラー出演していたテレビドラマ『ファミリー・タイズ』の撮影で多忙であったことからスケジュールの都合がつかなかった（共演者の女優が産休に入っていたためマイケルが実質1人でドラマを回しており、そのため映画との掛け持ちを許されない状態だった）。そのため、マイケルの配役を断念した代わりにエリック・ストルツが起用されることになったが、エリックの起用が決まるまでに何度も撮影が延期された。
しかし、エリックがマイケルとは対照的にシリアスな演技の指向をしていたことなどから、ドク役のクリストファー・ロイドとの掛け合いについてスタッフから違和感などを持たれ、「エリックのシリアスな演技と本作のコミカルな作風が合っていない」ことを理由にエリックは撮影開始から6週間で降板となった（ただし、エリック自身も撮影が進むに連れてコミカルな路線が自分に合わないことを徐々に自覚しており、スタッフから降板を宣告された際はすんなり受け入れたという）。
そこで、再度『ファミリータイズ』のプロデューサーに掛け持ちを打診したところ、「（相手役の）女優も復帰したから、マイケルがイエスと言えば出させてもいいが、ドラマの撮影の方を優先する」という条件で了解が得られ、最終的にはマイケルに落ち着いた（ちなみにマイケルはテレビドラマと映画の撮影で多忙を極めており、当時の撮影は全く覚えていなかったとのこと）。
撮影の延期や撮り直しによってマーティ以外の役者も度々変更されており、ジェニファー役には当初クローディア・ウェルズが予定されていたが、撮影延期によってスケジュールが合わなくなりメロラ・ハーディンに変更された。しかしメロラの身長がマイケルよりも高かったためバランスが合わなくなり降板、スケジュールが再び空いたクローディアが復帰している。
またビフ役には当初、ビフの手下のスキンヘッド役のJ.J.コーエンが当てられていたが、エリックの身長がコーエンよりも高かったため（ストルツは183㎝、コーエンは178㎝）、画のバランスをとるため身長190CMのトーマス・F・ウィルソンが起用された。しかしエリックが降板しマイケルがマーティ役になったため、身長163㎝のマイケルとトーマスとの間に30センチ近い身長差が生まれることになったが、それがかえってビフの悪役としての存在感と独特の凄みを強める結果となった。ゲイルは「最初からマーティになっていたら、トーマスの起用はなかっただろう」と振り返っている。
余談だが、マイケルはハイティーンの役をやっているが、PART1制作時の年齢は25歳（1985年）で、PART3（1990年）に至っては30歳となっており、母親ロレイン役のリー・トンプソンとは同い年、父親ジョージ役のクリスピン・グローヴァーに至ってはマイケルより2歳年下である。
ちなみに、エリックがマーティを演じている映像は現存しており、Blu-ray Boxではその一部を視聴することが可能である。またスケジュールの都合上、一部の映像はエリックの姿を使いまわしている。
